下一個登上月球的將會是誰

2020-11-30 老胡說科學

50年前,阿波羅11號在歷史上首次將人類送上月球,這是「人類邁出的一大步」。1969年至1972年間,美國國家航空和宇宙航行局(NASA)的七次嘗試中,有六次讓兩名太空人登上了我們的行星伴侶。從那時起,沒有人再次把人類送往月球表面的艱巨任務。但是,這種情況可能很快就會改變。

冷戰時期,美國和蘇聯競相成為第一個宣稱本國公民在月球表面行走的國家,推動了將太空旅行者送上月球的願望。如今,登月的目的已經有所不同。我們現在知道月球上有充足的氦-3,氦-3是一種原子同位素,可以為我們地球上的居民提供豐富、安全的能源。

不像地球受磁場保護,月球受到太陽風的轟擊。這種同位素可以在聚變反應堆中提供更安全的核能,因為它不具有放射性,也不會產生危險的廢料。當我們開始在太陽系中繁衍生息時,月球也為我們提供了一個到達其他行星的中轉站,在那裡我們或許能夠收穫水,在太空惡劣的氣候中,水是一種寶貴的資源。

目前,一些國家和私人公司正在制定自己的計劃,將男性和女性送上月球表面。在人類登月的探索中,每個組織都有自己的優勢和挑戰。

SPACEX公司

如果埃隆·馬斯克能把一輛特斯拉跑車發射到星際空間,是什麼阻止了他把人類送上月球表面?嗯,實際上是很多,但是太空企業家願意承擔重大風險,因為他在太空探索中留下了自己的印記。

2018年9月,億萬富翁、時尚大亨前澤友作宣布,他將乘坐SpaceX設計的火箭系統環繞月球飛行。如果這一設想成為現實,他將成為第一個登上月球的遊客,在我們的天然衛星背面進行一次旅行,儘管他永遠不會登陸月球表面。1968年,美國國家航空航天局(NASA)的阿波羅8號(Apollo 8)首次完成了類似的任務,而SpaceX計劃在4年後的2023年發射。

SpaceX的這艘星際飛船名副其實。這張照片顯示了測試車輛的姿勢。在月球之旅中,它可以與一個更重的助推器配對。他們的「星屋號」運載火箭正在為登月之旅做準備,將由一枚超重型助推火箭和一艘名為「星艦」的二級火箭組成。一旦進入太空,星際飛船將在踏上月球或火星之旅之前帶上燃料。在探索將人類送上月球的過程中,SpaceX擁有的最大優勢是,埃隆馬斯克願意承擔重大風險。他們最大的優勢是,埃隆馬斯克願意承擔重大風險。

登月是一項不確定的高科技冒險——馬斯克正是在這類挑戰上茁壯成長的——但很多事情可能會出錯,帶來可怕的後果。SpaceX擁有一支出色的團隊,在太空領域取得了一系列成就。馬斯克也有一種吸引大眾支持的浮誇風格,從2018年他自己的一輛汽車特斯拉(Tesla)進入太空就可以看出。

2016年6月,獵鷹9號運載火箭在發射過程中發生爆炸,2016年9月在發射臺進行靜態點火測試時發生爆炸,這表明該機構並非絕對正確,但他們可以從嚴重的挫折中恢復過來。

下一個登月概率:35%

中國

2003年,中國成為繼俄羅斯和美國之後第三個將人類送入太空的國家。中國航天機構的另一項勝利是,在2019年初,中國將有史以來第一個登陸月球背面的著陸器嫦娥四號(Chang-e 4)送上月球。

嫦娥四號著陸器(左)和月球車(右),位於月球的遠側。中國的太空計劃非常強大,2018年中國進行了39次軌道發射,是地球上發射次數最多的國家。美國位居第二,共有31次發射進入軌道。2014年,「嫦娥五號一號」(Chang 'e 5 T1)執行了往返月球的任務。嫦娥五號計劃於2020年發射,旨在將月球樣本帶回地球,這是自1976年「月球24號」完成該任務以來的首次。

「嫦娥6號」將收集更多月球物質樣本,而「嫦娥7號」將詳細探索月球極地。最終,中國甚至可能利用3D印表機在月球表面建立長期的月球基地。」常'e-8將進行的工作常'e-7另外尋求測試關鍵技術,如3d印刷,以建立一個被鬆散描述為一個「機器人研究基地」在南極,涉及其他國家——可能在概念上類似歐洲航天局的「月亮村」的概念,「。

包括美國海軍戰爭學院國家安全事務教授瓊詹森-弗雷斯在內的多位消息人士稱,中國可能在2030年的某個時候將人類送上月球。中國有幾十年甚至幾百年保持政治意願的傳統。這種模式可以提供其他國家沒有的獨特優勢。在某些方面,中國的太空計劃比美國和俄羅斯晚了40年。然而,他們擁有在阿波羅時代任何機構都沒有的知識和經驗。

在成為下一個將人類送上月球的群體的競賽中,中國在月球內部的優勢正在迅速上升,但他們可能已經落後太遠,無法取勝。

下一個登月概率:30%

美國國家航空航天局

到目前為止,只有美國國家航空航天局(NASA)成功地在月球上留下了人類足跡,這為美國航天局提供了比其他任何競爭者都豐富得多的經驗。然而,自從20世紀70年代初以來,美國宇航局就沒有將人類送入近地軌道,因為他們的重點是太空實驗室、太空梭和國際空間站(ISS)。

一項新的指令要求人類在2024年之前登陸月球,這為人類重返月球表面提供了新的動力。考慮到他們在阿波羅1號(Apollo 1)訓練中遭受的損失,以及挑戰者號(Challenger)和哥倫比亞號(Columbia)太空梭的損失,該機構致力於安全,2024年的最後期限可能對確保相對安全的旅程構成挑戰。

NASA也可能被證明是他們自己系統的受害者,被困在政府官僚機構中,幾乎無限的財政潛力被零零碎碎地分配給一個經常陷入政治和預算卡夫卡式噩夢的機構。美國最偉大的禮物之一——我們有能力將控制權從一群領導人手中移交給另一群有著截然不同政制的領導人——可能會阻礙他們再次登上月球的計劃。

太空發射系統(SLS)將把獵戶座太空艙和艙門的大部分送入太空。2005年宣布的「星座計劃」旨在到2020年將人類送上月球。這個系統由兩個助推器組成——一個用於乘員,另一個用於貨物。該計劃很快因價格過高而陷入困境,未能如期實施,直到2010年被歐巴馬總統取消。為星座設計的獵戶座太空艙已經更新,但是一個新的運載火箭,太空發射系統(SLS)將把它帶到太空。雖然歐巴馬指示美國宇航局瞄準小行星,但現任政府現在又一次要求美國宇航局把目光放在登月上。

深空門戶為航天局提供了一張通往月球的路線圖。在乘坐三級火箭離開地球後,太空旅行者將前往繞月球軌道運行的空間站。在那裡,乘客將登上一輛轉乘車輛,把他們送到月球表面。在月球上待了一段時間後,太空人將登上一個登月艙,穿過月宮的大門,開始返程。

建立這樣一個系統將需要一個廣泛的可重複使用的月球軌道器,配備重要的生活空間,燃料和設備,以支持旅行者到月球表面。

美國宇航局正在考慮建立一個軌道前哨站的幾個計劃,該前哨站的設計目的是作為入口的一個起點,包括諾斯羅普·格魯曼公司的這個想法。「這個入口可以定位在月球周圍的各種軌道上,允許進入整個月球表面,並支持開發可重複使用的人類著陸器系統。」韌性和可重用性是可持續的人類月球探索的關鍵。

這個圖表解釋了網關系統將如何工作。許多NASA的項目都是按成本加成的方式授予承包商的,因此任何財政超支都要由NASA承擔。月球門戶的合同是在固定價格的基礎上授予的,這可能使美國宇航局免於超支。贏得合同的私營企業也將被要求提供相當於網關成本20%的資金。

NASA最大的優勢在於他們的經驗,以及豐富的非凡人才。該組織擁有設備、資源和設施來建造世界上最偉大的設備,並再次觸摸月球。他們面臨的最大挑戰可能是政治和財政方面的。一個明確的指示和可靠的資金可以幫助NASA再次登月。

下一個登月概率:25%

俄羅斯

俄羅斯是唯一一個曾經挑戰美國把人送上月球計劃的國家,自其在太空的鼎盛時期以來,俄羅斯一直面臨著財政蕭條。

瓦倫蒂娜·捷列什科娃在美國第一位女太空人薩莉·萊德太空飛行20年前登上太空。蘇聯將第一隻狗、男人和女人送入太空。1959年9月,月球2號撞擊月球表面,成為第一個登上月球的國家。盧娜3號提供了人類所見的第一張月球背面的照片。後來,「月神9號」在月球上進行了第一次軟著陸,在1966年發射了第一批月球表面的照片。然後,由於受到技術問題的困擾,他們輸掉了太空競賽。

然而,他們並沒有看不到月亮。2019年3月,俄羅斯啟動了「獨特地面站」(SIRIUS)國際科學研究實驗,模擬月球表面飛行。在120天的時間裡,6名志願者將表演出前往我們的行星伴侶的長期旅程的每一個細節。

「生化研究領域的新設備將與新一代生化分析儀一起進行測試,這些分析儀隨後將被送往空間站。項目科學協調員說:「可能會對用於免疫學研究的設備進行測試。」

2012年,俄羅斯航天局的一份報告概述了圍繞月球建造空間站的計劃,該計劃旨在在2030年的某個時候讓太空人登上月球表面。這次旅行將利用Angara火箭系統進行,這是一種新的火箭系統,能夠將六名旅行者送入太空。

兩枚運載登月艙及其太空拖輪的火箭將在三天內相繼發射升空。在地球軌道上連接後,太空拖船將著陸器送往月球。在一個月內,另一對火箭將不得不發射,運載載有四名太空人的PTK NP宇宙飛船和他們的太空拖船。太空人將與他們在地球軌道上的太空拖船連接起來,然後與月球著陸器在月球軌道上再次會合。兩名太空人隨後將進入著陸器,並在月球表面進行一次突襲。

這些計劃(到目前為止)收效甚微,使得俄羅斯在將人類再次送上月球的探索上遠遠落後。

下一個登月概率:5%

印度

儘管他們還沒有向太空發射載人任務,印度可能是推動人類登上月球的不確定因素。作為世界上人口最多的國家之一,印度擁有大量的人才和蓬勃發展的太空計劃。

2008年發射到月球的「月船一號」人造衛星幫助發現了月球上的水。月船2號將能夠在月球表面進行廣泛的水搜索。太空將窺視月球兩極的環形山內部,那裡的冰處於永恆的陰影中。然而,這艘宇宙飛船的發射一直被推遲,使印度的登月計劃倒退了好幾年。

月船2號漫遊者正在接受微重力測試的模型。從探測車向上的電纜連接到充滿氦氣的大氣球上。行星學會報告稱:「這項任務完全在印度完成,代表了航天局的多項技術突破:最重的行星間發射質量約為3890公斤,印度首次軟著陸,以及首次月球南極著陸,等等。」月船2號的任務有三個部分-軌道器,著陸器和漫遊者。

該任務將攜帶一個六輪漫遊者,按照地面指揮部的決定,它將以半自主模式在著陸地點周圍移動。探測器上的儀器將觀察月球表面並發回數據,這將有助於分析月球土壤。印度在技術和任務上取得了重大進展,但迄今為止只發射了少量有效載荷。將人類有效載荷帶到月球將需要使用或開發全新一代的太空飛行器和運載工具。

目前,他們的重點是機器人任務,而中國還沒有公布立即將人類送上月球的計劃。然而,你永遠不知道未來幾年或幾十年的目標是否會改變。

下一個登上月球的機會:4%

其他

總有可能有另一個組織或國家會讓所有人大吃一驚,把人類放在月球表面的位置上。畢竟,在1963年,法國發射了一枚火箭,將一隻毛茸茸的貓送入太空,使費利塞特成為太空中第一隻(也是迄今為止唯一一隻)貓。

日本或歐盟可能突然有了去月球的願望和能力,或者一個流氓億萬富翁可能突然決定送嶽母去月亮旅行。儘管不太可能,但目前或在不久的將來,有可能正在醞釀一項大多數人還沒有聽說過的載人登月計劃。

下一個登上月球的機會:1%

最大的機會

也許對每個人來說,如果我們想再次感受人類腳下的月球表面,最大的可能就是共同努力。SpaceX設備的夢想團隊將人類從中國,美國和俄羅斯的太空港提升到太空,同時利用NASA和Roscosmos的豐富經驗,訓練和數據記錄,以及印度巨大的潛力和熱情,可以讓人類面對在不久的將來登月。

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